在小麦不断追求高产和超高产的背景下,茎秆倒伏问题也日益突出,限制了小麦产量进一步提高。小麦茎秆特性是决定其抗倒伏能力的至关因素,因此深入研究小麦茎秆特性对提高小麦抗倒伏能力,实现高产育种具有重要意义。本研究从物理、化学和形态学角度分析小麦茎秆特性及这些特性与抗折断能力的联系。同时对筛选到的小麦脆秆突变体茎秆特性进行研究,并初步分析其遗传特性,构建图位克隆群体。主要结果如下:第一部分1.对31份材料农艺性状及茎秆折断力进行两年测定,发现这些品种具有遗传稳定及多样性,两年之间具有较高的相关性,品种之间差异较大。同时发现折断力与鲜重、节宽、旗叶宽度和穗重等具有显著正相关。2.从材料中选取两组茎秆折断力差异较大且具有代表性材料(每组5份不同品种)作为研究重点,分析其茎秆化学成分。组Ⅰ中抗折断力较低,组Ⅱ中抗折断力较高。发现两组木质素总量相差不大,但折断力高的材料其木质素G、H单体比例和纤维素含量显著升高,S单体比例和半纤维素中木糖含量显著降低。因此可以推断木质素G单体和H单体比例、纤维素是增加小麦茎秆抗折能力的正因子,S单体和半纤维素中木糖含量是负因子。3.同时对所选材料基部第二节间做切片染色,观察其形态学差异,发现抗折力高的组Ⅱ比抗折力低的组Ⅰ大维管束数目略有升高,但未达到显著水平,但其小维管束数目显著减少。因此我们推断小维管束增加有可能会导致茎秆抗折断能力下降。第二部分1.对小麦脆秆突变体及其野生型茎秆折断力及化学成分进行研究,发现脆秆突变体茎秆折断力显著下降。其化学成分中木质素有所升高但不显著,但其纤维素含量显著降低,半纤维素含量显著升高。因此同样可以看出纤维素是增加茎秆折断力的正因子,半纤维含量是负因子,这与第一部分研究结果一致。同时对突变体秸秆进行1%NaOH预处理酶解产糖效率分析,结果发现突变体酶解产糖效率显著升高,因此可以看出脆秆突变体可以作为高效能源作物的改良材料。2.利用突变体与扬麦158进行杂交分析其遗传力,对杂交F1和F2后代群体进行性状鉴定及分离比统计。初步判断wbc1、wbc2、wbc4、wbc5和wbc6是由隐性单基因控制,wbc3是由显性单基因控制。为进一步研究细胞壁调控机理及突变体图位克隆奠定理论基础。